Выбранный для просмотра документ 1. Разработка урока, 9 класс.doc
Самоанализ урока
«Основные закономерности существования живого»
1. Место урока в теме. Урок находится в начале изучения темы «Изучение о клетке», поэтому по дидактическим целям его можно классифицировать как вводный.
2. Вид урока определен как урок – лекция. Вид лекции – лекция - информация
3. При постановке задач для учителя я ориентировалась на основные принципы развивающего обучения, основную цель биологического образования – создание условий для становления научного мировоззрения учащихся. Кроме того, большое внимание уделялось основной развивающей задаче – развитие системности мышления учащихся при изучении данной темы.
4. При выборе вида лекции и методов проведения урока наиболее целесообразной показалась лекция – информация, которая ориентирована на изложение и объяснение старшеклассникам научной информации, подлежащей осмыслению и запоминанию.
Кроме того, материал по теме был дан по принципу опережения, с целью осуществления системы контроля на последующих уроках и дальнейших темах, что содействует становлению системного мышления.
5. Лекция рассчитана на 2 часа учебного времени и включает следующие приемы: рассказ, эвристическая беседа, демонстрация наглядного материала, материалов презентации, таблиц, схем.
6. Особое место в организации урока занимает инструктивная карта для учащихся, которая выдается каждому из них. В карте отражен основной теоретический материал лекции, а также представлены незаконченные схемы, таблицы, определения, которые учащиеся заполняют в процессе прослушивания учителя, а также отвечают на вопросы с помощью этого текста, следят за текстом, выполняя работу с терминологическим аппаратом.
Такой прием использования дидактической карточки применен в связи с тем, что материал темы объемен, будет использован в течение всего учебного года при осуществлении системы контроля. Кроме того, логика т объем материала лекции отличается от таковых в школьном учебнике, по причине акцентирования внимания автора урока на развитие системного мышления школьников на уроке, при изучении темы «Клетка» в курсе «Общей биологии».
Тема урока: «Основные закономерности существования живого»
Тип урока: вводный
Вид урока: лекция - информация
Задачи:
Образовательная – продолжить формирование представления о клетке как элементарной единице живого и об организации живой системы на разных уровнях становления. Углубить знания об органоидах клетки, ввести понятия об их строении и функциях.
Развивающая – развивать умения синтезировать новые знания о закономерностях существования через анализ нового материала об особенностях строения и жизнедеятельности клетки, развивать системность мышления на основе сочетания системы повторения и опережающей подачи материала о клетке (затрагивается материал в эволюционном аспекте на молекулярном и клеточном уровне).
Воспитательная – мотивация к изучению темы «Клетка» с использованием интегративных знаний.
Методы: по источнику знаний – словесные, наглядные; по этапам обучения – подготовка к изучению нового материала, изучение нового материала; по логике обучение – индуктивные, дедуктивные; по характеру познавательной деятельности – объяснительно-иллюстративный.
Оборудование: ноутбук, проектор, экран, дидактический материал (схемы, рисунки), демонстрационные таблицы: «Строение клетки», «Химический состав клетки», инструктивные карты для заполнения на уроке, печатный вариант материалов лекции.
Ход урока:
|
Содержание темы |
Деятельность учителя, учащихся |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
План лекции: 1. Определение понятия «жизни» 2. Основные параметры, характеризующие живое 3. Уровни организации жизни 4. Клетка – как элементарная единица живого, ее целостность и дискретность |
Постановка целей для учащихся |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЛЕКЦИЯ №1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
I. Изучение нового материала |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Жизнь – это ….? Определение жизни, из ключевых определений понятия, дать принципиальное отличие или характеристику живой системы ЖИЗНЬ - одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. Организмы отличаются от неживых объектов обменом веществ, раздражимостью, способностью к размножению, росту, развитию, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, приспособляемостью к среде и т. п. Ученые полагают, что жизнь возникла путем абиогенеза. Ø Энгельс Ф. Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования заключается по своему существу в постоянном обновлении их химических составных частей путем питания и выделения. Ø Опарин А. И., академик Жизнь это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи, и организмам присущи особые, специфически биологические свойства и закономерности, не сводимые только к законам, царящим в неорганической природе.
Ø Волъкенштейн М.В., академик Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из полимеров - белков и нуклеиновых кислот. Ø Энгельгардт В.А., 1976 Жизнь - это, прежде всего, система систем, в которой отчетливо выражено не параллельное, а последовательное сочетание. Тем самым создается предпосылка для организации этой последовательности по принципу иерархической соподчиненности. Ø Академик Н.П.Дубинин Жизнь - это непрерывный в пространстве и времени поток, в котором преобразуются вещество, энергия и информация. Биологические системы – биологические объекты различной сложности, состоящие из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. Примерами биологических систем являются: клетка, ткань, органы и системы органов, организм, популяция, биоценоз, биосфера. Биологические системы обладают рядом общих свойств, таких как открытость, саморегуляция, самовоспроизведение. Открытость системы предполагает ее способность к обмену веществ, энергией и информацией, как между элементами системы, так и с окружающей средой. Саморегуляция и самоорганизация выражаются в способности системы поддерживать постоянство своего внутреннего состава, структуры, способностей взаимодействия между элементами системы. Все живые организмы обладают общими универсальными свойствами |
Учитель. Разбор определения – жизнь с точки зрения ученых
Ученик: Из предложенных определений выбирает ключевые слова, характеризующие – жизнь Беседа
Учитель: Продуктивный вопрос. Что или кого можно отнести к жизни, если это живое, то какими параметрами можно его характеризовать. Все ли живые организмы обладают общими универсальными свойствами? Что и кого можно отнести к универсальности
Ученик: Дает четкие параметры, характеризующие универсальность
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. Основные параметры живого Схеме 1
Единство частей и целого
3. Уровни, характеризующие живое Таблица 1
|
Учитель: Элементы беседа Дает параметры, характеризующие живые организмы В процессе беседы - работа со схемой 1 в инструктивной карте
Элементы беседы. Демонстрация таблицы. Учитель: Дает характеристику уровней, дает основной уклон на то, что во всех уровнях происходят процессы, которые взаимосвязаны. Начиная с молекулярного
Ученик: Приводит свои примеры характеризующие каждый уровень (краеведческий материал, ранее изученный материал)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4. Клетка – это элементарная живая система, основа строения и жизнедеятельности организмов животных и растений. Клетки существуют как самостоятельные организмы (например, простейшие, бактерии), клетки тела (соматические), служащие для размножения, различные по строению и функциям (например, нервные, костные, мышечные, секреторные), имеются половые клетки. Размеры клетки варьируют в пределах от 0,1-0,25 мкм (некоторые бактерии) до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).
Рис 1 Животная клетка Клетка – целостная структура, которая имеет сложное строение. Имеет основные части такие как ядро, цитоплазме, и мембрана. А также органоиды, которые выполняют определенные функции для поддержания жизни – жила клетка
КЛЕТКА – наилучший живой объект на котором хорошо представлены системы характеризующие живое с его целостностью и дискретностью
4.1. Клетка как единое целое состоит из основных частей
СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
мембрана цитоплазма Ядро
ядро структура ядрышко Клетка свойства закодирована рРНК
функции |
Демонстрация, рассказ Учитель: Разбор клетки, используя рисунки учебника стр. 126, рис. 67, изображения «3» и схемы «1» на экране диапроектора
Самостоятельная работа Ученик: Рассматривая строение клетки, сравнивает растительную и животную клетку. Делают вывод в инструктивной карте
Учитель: Предлагает учащимся выделить главные компоненты клетки, заострив внимание на структуре и функциях ядра Ученик: Дает определение структуре, свойствам и функциям на примере ядра |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.2. Характеристика каждой части структуры (клетки) Таблица 2
|
Учитель: Дальнейшее продолжение повторения подробного разбора всех органоидов клетки Работа с инструктивной картой
Ученик: В процессе лекции заполняет таблицу №2
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЛЕКЦИЯ №2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(продолжение темы «Основные закономерности существования живого») |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3. Подробный разбор строения и значения ядра Главный тезис лекции ЯДРО КАК СИСТЕМА И ПОДСИСТЕМА КЛЕТКИ. Целостность и дискретность любой системы, взаимосвязь дискретных единиц между собой для выполнения функции целого. ЯДРО (клеточное ядро) — обязательная часть клетки у многих одноклеточных и всех многоклеточных организмов. Размеры от 1 мкм (у некоторых простейших) до 1 мм (в яйцах некоторых рыб и земноводных). Все организмы нашей биосферы как одноклеточные, так и многоклеточные, подразделяются на эукариот— их клетки содержат ядро, и прокариот, клетки которых не имеют морфологически оформленного ядра. Термин «ядро» (лат. nucleus) впервые применил Р. Броун в 1833 году, когда описывал шарообразные структуры, наблюдаемые им в клетках растений. Ядерная оболочка Внутреннее пространство клеточного ядра отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран. Мембраны оболочки ядра сходны по строению с другими мембранными компонентами клетки и построены по тому же принципу: это тонкие липопротеидные пленки, состоящие из двойного слоя липидных молекул, в который встроены молекулы белков. Пространство между внутренней и внешней ядерными мембранами называется перинуклеарным. На поверхности внешней ядерной мембраны обычно располагается большое количество рибосом, и иногда удается наблюдать непосредственный переход этой мембраны в систему каналов гранулярной эндоплазматической сети клетки. Внутренняя ядерная мембрана связана с тонким волокнистым белковым слоем —ядерной ламиной, состоящей из белков ламинов. Густая сеть фибрилл ядерной ламины способна обеспечить целостность ядра, даже после растворения липидных мембран оболочки ядра в эксперименте. С внутренней стороны к ламине крепятся петли хроматина, заполняющего ядро. Ядерная оболочка имеет отверстия диаметром около 90 нм, образующиеся за счет слияния внешней и внутренней ядерных мембран. Такие отверстия в оболочке ядра окружены сложными белковыми структурами, получившими название комплекса ядерной поры. Восемь белковых субъединиц, входящих в состав ядерной поры, располагаются вокруг перфорации ядерной оболочки в виде колец, диаметром около120 нм, наблюдаемых в электронный микроскоп с обеих сторон ядерной оболочки. Белковые субъединицы комплекса поры имеют выросты, направленные к центру поры, где иногда видна «центральная гранула» диаметром 10-40 нм. Размер ядерных пор и их структура стандартны для всех клеток эукариот. Число ядерных пор зависит от метаболической активности клеток: чем выше уровень синтетических процессов в клетке, тем больше пор на единицу площади поверхности клеточного ядра. В процессе ядерно-цитоплазматического транспорта ядерные поры функционируют как некое молекулярное сито, пропуская ионы и мелкие молекулы (сахара, нуклеотиды, АТФ и др.) пассивно, по градиенту концентрации, и осуществляя активный избирательный транспорт крупных молекул белков и рибонуклеопротеидов, то есть комплексов рибонуклеиновых кислот (РНК) с белками. Так, например, белки, транспортируемые в ядро из цитоплазмы, где они синтезируются, должны иметь определенные последовательности примерно из 50 аминокислот, (т. наз. NLS последовательности), «узнаваемые» комплексом ядерной поры. В этом случае комплекс ядерной поры, затрачивая энергию в виде АТФ, активно транслоцирует белок из цитоплазмы в ядро. Хроматин Клеточное ядро является вместилищем практически всей генетической информации клетки, поэтому основное содержимое клеточного ядра — это хроматин: комплекс дезоксирибонуклеиновойкислоты (ДНК) и различных белков. В ядре и, особенно, в митотических хромосомах, ДНК хроматина многократно свернута, упакована особым образом для достижения высокой степени компактизации. Ведь все длинные нити ДНК, общая длина которых составляет, например, у человека около 164 см, необходимо уложить в клеточное ядро, диаметр которого всего несколько микрометров. Эта задача решается последовательной упаковкой ДНК в хроматине с помощью специальных белков. Основная масса белков хроматина — это белки гистоны, входящие в состав глобулярных субъединиц хроматина, называемых нуклеосомами. Всего существует 5 видов белков гистонов. Нуклеосома представляет собой цилиндрическую частицу, состоящую из 8 молекул гистонов, диаметром около 10 нм, на которую «намотано» чуть менее двух витков нити молекулы ДНК. В электронном микроскопе такой искусственно деконденсированный хроматин выглядит как «бусины на нитке». В живом ядре клетки нуклеосомы плотно объединены между собой с помощью еще одного линкерного гистонового белка, образуя так называемую элементарную хроматиновую фибриллу, диаметром 30 нм. Другие белки, негистоновой природы, входящие в состав хроматина обеспечивают дальнейшую компактизацию, т. е. укладку, фибрилл хроматина, которая достигает своих максимальнах значений при делении клетки в митотических или мейотических хромосомах. В ядре клетки хроматин присутствует как в виде плотного конденсированного хроматина, в котором 30 нм элементарные фибриллы упакованы плотно, так и в виде гомогенного диффузного хроматина. Количественное соотношение этих двух видов хроматина зависит от характера метаболической активности клетки, степени ее дифференцированности. Так, например, ядра эритроцитов птиц, в которых не происходит активных процессов репликации и транскрипции, содержат практически только плотный конденсированный хроматин. Некоторая часть хроматина сохраняет свое компактное, конденсированное состояние в течение всего клеточного цикла — такой хроматин называется гетерохроматином и отличается от эухроматина рядом свойств. Репликация и транскрипция Клетки эукариот содержат обычно несколько хромосом (от двух до нескольких сотен), которые теряют в ядре (в интерфазе, т. е. между митотическоми делениями) клетки свою компактную форму, разрыхляются и заполняют объем ядра в виде хроматина. Несмотря на деконденсированное состояние, каждая хромосома занимает в ядре строго определенное положение и связана с ядерной оболочкой посредством ламины. Строго закреплены на внутренней поверхности оболочки ядра такие структуры хромосом, как центромеры и теломеры. На определенной стадии жизненного цикла клетки, в синтетическом периоде, происходит репликация, т. е. удвоение всей ДНК ядра, и хроматина становится в два раза больше. Белки, необходимые для этого процесса, поступают, конечно, из цитоплазмы через ядерные поры. Таким образом, клетка готовится к предстоящему клеточному делению — митозу, когда общее количество ДНК в ядре вернется к первоначальному уровню. Реализация генетической информации, заключенной в ДНК в виде генов, начинается с транскрипции,т. е. с синтеза информационных РНК (и-РНК) — точных копий генов, по которым затем будут строиться в цитоплазме на рибосомах белки. Этот процесс проходит в различных точках в объеме ядра, морфологически ничем не отличающихся от окружающего хроматина. Чаще всего удается наблюдать транскрипцию диффузного, т.е. деконденсированного хроматина. Кроме хроматина, составляющего хромосомы, в ядрах эукариот обычно содержится одно или несколько ядрышек. Это плотные структуры, не имеющие собственной оболочки и представляющие собой скопления молекул другого типа РНК — рибосомной РНК (р-РНК) в комплексе с белками. Такие комплексы называют рибонуклеопротеидами (РНП). Ядрышки имеют стандартную морфологию и образуются в ядре после деления клетки вокруг постояннодействующих точек активного синтеза рибосомной РНК. Гены рибосомной РНК, в отличие от большинства других генов, кодирующих белки, содержатся в геноме в виде многочисленных копий. Эти копии, расположенные в молекуле ДНК тандемно, т. е. друг за другом, располагаются в определенных районах нескольких хромосом генома. Такие районы хромосом называют ядрышковыми организаторами. Морфологически в ядрышке с помощью электронного микроскопа можно выделить следующие 3 зоны: гомогенные компактные фибриллярные центры, содержащие ДН ядрышковых организаторов; плотный фибриллярный компонент вокруг них, где идет транскрипция генов рибосомной РНК и массивный гранулярный компонент ядрышка, состоящий из частиц РНП — будущих рибосом. Эти гранулы РНП, образующиеся в ядрышке, транспортируются в цитоплазму и образуют рибосомы, осуществляющие синтез всех белков клетки. Третий основной тип клеточных РНК — мелкие транспортные РНК — транскрибируются в различных участках ядра и выходят в цитоплазму через ядерные поры. Там они, как известно, обеспечивают транспортировку аминокислот к рибосомам в процессе синтеза белков. Ядерный белковый матрикс Для осуществления процессов репликации, транскрипции, а также поддержания определенного положения хромосом в объеме ядра существуют каркасные белковые структуры, называемое ядерным белковым матриксом. Такой матрикс состоит, по крайней мере из трех морфологических компонентов: периферического фиброзного слоя- ламины; внутреннего, или интерхроматинового матрикса ядра и матрикса ядрышка. Наблюдения показывают, что компоненты ядерного матрикса — это не жесткие застывшие структуры, они динамичны и могут сильно видоизменяться в зависимости от функциональных особенностей ядер. Показано, что белковый матрикс имеет множество точек прочного связывания с ДНК ядра, которая, в свою очередь, имеет специальные последовательности нуклеотидов, необходимые для этого.
Схеме 2
Хроматин Ядерный белковый матрикс Ядерный сок
ЯДРО – управляет и регулирует всеми процессами жизнедеятельности клетки Таблица 3
Ядро — важнейшая составная часть клетки грибов, растений и животных. Клеточное ядро содержит ДНК, т. е. гены, и благодаря этому выполняет две главные функции: 1) хранение и воспроизведение генетической информации 2) регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке. Безъядерная клетка не может долго существовать, и ядро тоже не способно к самостоятельному существованию, поэтому цитоплазма и ядро образуют взаимозависимую систему. Как правило, клетки содержат одно ядро. Нередко можно наблюдать 2—3 ядра в одной клетке, например в клетках печени. Известны и многоядерные клетки, причем число ядер может достигать нескольких десятков. Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной. Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран. Наружная ядерная мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая. Ядерная оболочка — часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов. Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями. Во-первых, ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен молекулами между ядром и цитоплазмой. Во-вторых, вещества могут попадать из ядра в цитоплазму и обратно путем отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки (рис. 2).
1 — перемещение веществ через поры ядерной оболочки, 2 — впячивание цитоплазмы внутрь ядра, 3 — выпячивание ядерной оболочки в цитоплазму, 4 — продолжение мембран ядерной оболочки в каналы эндоплазматической сети, 5 — часть каналов открывается в окружающую (внеклеточную) среду Несмотря на активный обмен между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, обеспечивая тем самым различия в их химическом составе. Это необходимо для нормального функционирования ядерных структур.Содержимое ядра представляет собой ядерный сок в гелеобразном состоянии, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. В живой клетке ядерный сок выглядит бесструктурной массой, заполняющей промежутки между структурами ядра. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе большинство ферментов ядра), свободные нуклеотиды, аминокислоты, а также продукты жизнедеятельности ядрышка и хроматина, транспортируемые затем из ядра в цитоплазму. Хроматином (от греч. хрома — окраска, цвет) называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин состоит из ДНК и белков и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом. Спирализованные участки хромосом в генетическом отношении неактивны. Свою специфическую функцию — передачу генетической информации — могут осуществлять только деспирализованные — раскрученные участки хромосом, которые в силу своей малой толщины не видны в световой микроскоп. В делящихся клетках все хромосомы сильно спирализуются, укорачиваются и приобретают компактные размеры и форму. Форма хромосом зависит от положения так называемой первичной перетяжки, или центромеры, — области, к которой во время деления клетки (митоза) прикрепляются нити веретена деления. Центромера делит хромосому на два плеча, которые могут быть одинаковой или разной длины . Число хромосом не зависит от уровня организации вида и не всегда указывает на его родственные связи: количество их может быть одинаковым у представителей очень далеких друг от друга систематических групп — и может сильно различаться у близких по происхождению видов. Например, у таких разных организмов, как шимпанзе, таракан и перец, диплоидное число хромосом одинаково и равно 48; у человека — 46 хромосом, а у гораздо проще устроенного сазана — 104. Таким образом, характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична, т. е. свойственна только одному какому-то виду организмов растений или животных. Совокупность количественных (число и размеры) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки называют кариотипом Число хромосом в кариотипе большинства видов живых организмов четное. Это объясняется тем, что в каждой соматической клетке находятся две одинаковые по форме и размеру хромосомы: одна — из отцовского организма, вторая — из материнского. Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, называют гомологичными. Хромосомный набор соматической клетки, в котором каждая хромосома имеет себе пару, носит название двойного (или диплоидного) и обозначается 2л. Количество ДНК, соответствующее диплоидному набору хромосом, обозначают 2с. Из каждой пары гомологичных хромосом в половые клетки попадает только одна, и поэтому хромосомный набор гамет называют одинарным (или гаплоидным). После завершения деления клетки хромосомы деспирализуются и в ядрах образовавшихся дочерних клеток снова становятся видимыми только тонкая сеточка и глыбки хроматина. Третья характерная для ядра клетки структура — ядрышко. Оно представляет собой плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают, а после завершения деления возникают вновь. Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра. Оно образуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована структура рибосомальной РНК (рРНК). В нем содержится большое число молекул рРНК. Кроме накопления рРНК, в ядрышке происходит формирование рибосом, которые потом перемещаются в цитоплазму. Таким образом, ядрышко — это скопление рРНК и рибосом на разных этапах формирования.
|
Учитель: Заполняя таблицу №2 останавливается на строении и функциях ядра, ядерная оболочка, хроматин, репликация и транскрипция, ядерный белковый матрикс Главный тезис лекции записывается в тетради на каждом уроке «ЯДРО КАК СИСТЕМА И ПОДСИСТЕМА КЛЕТКИ. Целостность и дискретность любой системы, взаимосвязь дискретных единиц между собой для выполнения функции целого». Демонстрация таблиц, рисунков. Материал лекции в распечатанном виде в инструктивной карте.
Учащиеся: Следят за текстом, подчеркивают новые понятия, по окончании рассказа учителя называют главные функции органоидов.
Запись в инструктивной карте.
Запись в инструктивной карте.
Запись в инструктивной карте.
Запись в инструктивной карте.
Ученик: 1. Совместно с учителем оформляют в тетради схему №2, делает обобщение по значению ядра в клетки 2. Оформляет в тетради таблицу №3, на основе полученных знаний и делает обобщение, что не только клетка – система, но и ядро
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Итак, «Жизнь – это макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ, тщательно регулируемый поток энергии, - являет собой распространяющийся центр упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной» А.А.Ляпунов |
Учитель: Приводит определение жизни по Ляпунову
Ученик: На данном высказывании, обобщает урок, обсуждая степень достижения цели, поставленной вначале. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Домашнее задание На примере данного алгоритма, составить схему на каждый органоид: 1. НАРУЖНАЯ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА 2. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС 3. ПЛАСТИДЫ (ЛЕЙКОПЛАСТЫ, ХРОМОПЛАСТЫ, ХЛОРОПЛАСТЫ) 4. ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ 5. ЯДРО 6. ЛИЗОСОМЫ 7. КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР 8. КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ 9. ЯДРЫШКО 10. МИТОХОНДРИИ 11. ВАКУОЛИ схема №3 |
Для выполнения домашнего задания используется схему №3
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ 2. Основные закономерности.ppt
Скачать материал "Открытый урок «Основные закономерности существования живого»"
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Районный конкурс уроков биологии, химии, географии
Основные закономерности
существования живого
Автора:
Волосач Татьяна Николаевна,
учитель биологии
МОУ «Белореченский лицей»
2008 год
2 слайд
Тип урока: вводный
Вид урока: лекция - информация
Задачи:
Образовательная – продолжить формирование представления о клетке как элементарной единице живого и об организации живой
системы на разных уровнях становления. Углубить знания об органоидах клетки, ввести понятия об их строении и функциях.
Развивающая – развивать умения синтезировать новые знания о закономерностях существования через анализ нового материала об
особенностях строения и жизнедеятельности клетки, развивать системность мышления на основе сочетания системы повторения и
опережающей подачи материала о клетке (затрагивается материал в эволюционном аспекте на молекулярном и клеточном уровне).
Воспитательная – мотивация к изучению темы «Клетка» с использованием интегративных знаний.
Методы: по источнику знаний – словесные, наглядные; по этапам обучения – подготовка к изучению нового материала, изучение
нового материала; по логике обучение – индуктивные, дедуктивные; по характеру познавательной деятельности – объяснительно-иллюстративный.
Оборудование: ноутбук, проектор, экран, дидактический материал (схемы, рисунки), демонстрационные таблицы: «Строение клетки», «Химический состав клетки», инструктивные карты для заполнения на уроке, печатный вариант материалов лекции.
3 слайд
План лекции:
1. Определение понятия «жизни»
2. Основные параметры, характеризующие живое.
3. Уровни организации жизни.
4. Клетка – как элементарная единица живого, ее целостность и дискретность.
4 слайд
I. Жизнь – это ….?
ЖИЗНЬ - одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. Организмы отличаются от неживых объектов обменом веществ, раздражимостью, способностью к размножению, росту, развитию, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, приспособляемостью к среде и т. п. Ученые полагают, что жизнь возникла путем абиогенеза.
5 слайд
Энгельс Ф.: Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования заключается по своему существу в постоянном обновлении их химических составных частей путем питания и выделения.
Опарин А. И.: Жизнь это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи, и организмам присущи особые, специфически биологические свойства и закономерности, не сводимые только к законам, царящим в неорганической природе.
6 слайд
Волькенштейн М.В.: Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из полимеров - белков и нуклеиновых кислот.
Энгельгардт В.А.: Жизнь - это, прежде всего, система систем, в которой отчетливо выражено не параллельное, а последовательное сочетание. Тем самым создается предпосылка для организации этой последовательности по принципу иерархической соподчиненности.
Дубинин Н.П.: Жизнь - это непрерывный в пространстве и времени поток, в котором преобразуются вещество, энергия и информация.
7 слайд
II. Основные параметры живого
8 слайд
III. Уровни, характеризующие живое
9 слайд
IV. Клетка – …
10 слайд
Строение клетки
11 слайд
4.1. Клетка как единое целое состоит из основных частей:
СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
мембрана
цитоплазма ядро
12 слайд
13 слайд
ЯДРО
ЗАКОДИРОВАНА рРНК
ЯДРЫШКО
СВОЙСТВА
ФУНКЦИИ
СТРУКТУРА
14 слайд
4.2. Характеристика каждой части структуры (клетки)
НАРУЖНАЯ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА
ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКСПЛАСТИДЫ(ЛЕЙКОПЛАСТЫ, ХРОМОПЛАСТЫ, ХЛОРОПЛАСТЫ)
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ
ЯДРО
ЛИЗОСОМЫ
КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР
КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ
ЯДРЫШКО
МИТОХОНДРИИ
ВАКУОЛИ
РИБОСОМЫ
ЦИТОСКЕЛЕТ
ЖГУТИКИ И РЕСНИЧКИ
15 слайд
Клеточная стенка
Строение:
состоит из первого наружного слоя углеводов;
плазматической мембраны: грибы, бактерии, сине-зеленые водоросли;
Наружный слой в растительной клетке очень толстый и плотный, образованный главным образом клетчаткой. Оболочка имеет поры.
Функции клеточной стенки:
Каркас;
Защитная;
Опорная;
Обеспечивает тургор растительных клеток (тургор –упругость клеток тканей и органов вследствие давления содержимого клеток, на их эластичные клетки).
Придает клетке прочность, поддерживает определенную форму, является скелетом растений;
Через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы органических веществ;
16 слайд
Цитоплазма.
Строение:
Полу вязкая жидкость.
Состоит из гиалоплазмы (гиалоплазма – водный раствор неорганических и органических соединений).
Функции цитоплазмы:
Обмен веществ;
Перемещение клеточных структур, их объединение в систему;
Связь органоидов;
Перемещение питательных веществ;
Среда для химических реакций.
17 слайд
Плазматическая мембрана
18 слайд
Клеточная мембрана
19 слайд
Функции плазматической мембраны
1.Защитная;
2.Обеспечивает избирательную проницаемость;
3.Регулирует обмен веществ между клеткой и окружающей средой, водно-солевой баланс;
4. Осуществляет транспорт веществ;
5.Способствует соединению клеток между собой;
6. Ограничивает содержимое клетки от внешней среды;
7. Воспринимает физические и химические воздействия;
20 слайд
8. В мембранах находятся мультиферментные цепи (цепи переноса электронов при дыхании в и при фотосинтезе в хлоропластах);
9. Поступление любого вещества в клетку контролируется мембраной;
10. Регулирует скорость отдельных процессов и всего метаболизма клетки;
12. Активный перенос веществ в клетку с помощью специальных молекул, входящих в состав плазматической мембраны он осуществляется на основе двух процессов это фагоцитоз и пиноцитоз.
21 слайд
Фагоцитоз у трихомонады
а) Фагоцитоз –
это захват плазматической мембраной крупных, твердых частиц и впячивание их внутрь клетки. (Иглокожие, кишечно-полостные, лейкоциты).
22 слайд
Пиноцитоз
б) Пиноцитоз – поглощение жидкости в виде мелких капель
23 слайд
Митохондрии
Бобовидные образования, образованные двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя – образует кристы. Имеются митохондриальные ДНК, РНК, рибосомы.
24 слайд
Функции митохондрий
Образование и накопление энергии;
Являются энергетическими станциями клеток;
Обеспечивает дыхательный процесс – кислородное окисление органических веществ;
Синтез АТФ (содержит богатые энергией, фосфатные связи);
Синтез стероидных гормонов;
25 слайд
Ядро
Строение ядра:
Ядерная оболочка;
Хроматин (хромосомы);
Нуклеоплазма (ядерный сок);
От одного до много ядрышек;
26 слайд
Ядерная оболочка
образована двумя мембранами (наружная и внутренняя),
между ними околоядерное пространство, оно сообщается с каналами эндоплазматической сети,
имеются поры.
Ограничивает внутреннюю среду ядра от цитоплазмы;
Регулирует поступление веществ из цитоплазмы в ядро и наоборот;
Контролирует обмен веществ между ядром и цитоплазмой;
Синтез липидов и белков, которые временно накапливаются в околоядерном пространстве;
Через поры избирательно пропускаются различные макромолекулы.
27 слайд
Хроматин
Основной, структурно-функциональный компонент ядра:
Основа хроматина - тонкие 10 моно метров фибриллы скрученные в спирали;
Функция хроматина: наследственное деление
Начало деления : слияние двух половых клеток
28 слайд
Хромосомы
Форма - прямые или изогнутые палочки;
При делении клетки - первая перетяжка делит каждую хромосому на два плеча - центромера равноплечие (метацентрические), неравноплечие (субметоцентрические), с одним длинным другим очень коротким плечом (акроцентрические)).
Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку (ядрышковый организатор). В этом участке хромосомы в интерфазном ядре образуется ядрышко, хромосома состоит из двух хромотид, спирально закрученных нитей, связанных собой в области первичной перетяжки.
29 слайд
30 слайд
Когда деление клетки завершается, хроматиды каждой хромосомы попадают в разные клетки, преобразуются в самостоятельные хромосомы. Главными химическими элементами хромосом являются: 40%ДНК, 60белки, РНК, липиды, углеводы, ионы металлов.
Набор хромосом в половых клетках называется – гаплоиднным - n.
Набор парных хромосом в клетках тела (соматических) называется –диплоидным - nn.
Набор хромосом в клетках организма принадлежащих к одному виду характеризуется определенными размерами, формой числом и названием кариотипом.
31 слайд
Нуклеоплазма
Ядерный сок - полужидкое вещество.
Основа:
Белки, нуклеопротеиды, гликопротеиды, ферменты ядра, ферменты анаэробного дыхания, ферменты белкового аминокислотного обмена;
Функции нуклеоплазмы:
Образование АТФ;
Белковый и аминокислотный обмен;
Осуществление взаимосвязи ядерных структур (хроматина, ядрышка);
Транспортируют вещества проходящие через нуклеоплазму;
32 слайд
Ядрышко
Постоянный компонент ядра. Форма шаровидная, не окружены мембраной и контактируют с ядерным соком.
Химический состав ядрышка:
Рибонуклеопротеиды; липопротеиды; фосфопротеиды;
РНК (выше, чем в ядре и цитоплазме); ДНК (немного);
Состоит из гомогенной стромы, в которой видны вакуоли иногда и гранулы.
Ядрышко состоит из двух фибрилл (представлены плоскостями упакованными фибриллами), рибонуклеопротеидов толщиной 4-10 моно метров.
Состав фибрилл: 90%дизоксирибонуклиопротеиды; 10% рибонуклиопротеиды.
Функции: 1) генетическая, связанная синтезом рибосомой рибонуклеиновой кислоты; 2)Синтез рибосомной РНК (р – РНК) в ядрышке р – РНК формируются рибосомы и образуется комплекс с белком;
33 слайд
Эндоплазматическая сеть
Гладкая
(агранулярная)
Синтез липидов и углеводов;
Центр образования клеточных мембран;
Транспорт веществ в клетке;
Шероховатая (гранулярная)
биосинтез белка;
Осуществляет транспорт веществ (синтезированных белков, ионов и молекул внутри клетки и между клетками);
Центр образования клеточных мембран;
Образование -(лизосом, сферосом, микротел).
34 слайд
Рибосомы
Не мембранная структура, грибовидной формы, состоящей из большой и малой субъединицы.
Состоят из ДНК и белка.
Функция рибосом:
Биосинтез белка (образование белка);
35 слайд
Аппарат Гольджи
Система трубочек и пузырьков, несколько уплощенные дисковидные пластинки.
Функции Аппарата Гольджи:
Животная клетка
Транспорт веществ;
Накопление, преобразование, сортировка и упаковка белков и липидов;
Накопление жиров и углеводов;
Удаление веществ из клетки.
Растительная клетка
центр синтеза, накопления и секреции полисахаридов, осуществляется с помощью ферментов;
Мембрана пузырька Гольджи идет на пополнение строительного материала (плазмалеммы - рост);
Вырабатывает гидролические ферменты и участвует в образовании вакуолей, лизосом;
Синтез полисахаридов.
36 слайд
Камилло Гольджи
37 слайд
Лизосомы
Одномембранные структуры, напоминающие пузырьки и содержащие концентрированные гидролитические ферменты. Содержатся в лейкоцитах.
Функции лизосом:
Внутриклеточное переваривание;
Расщепление высокомолекулярных веществ.
38 слайд
Вакуоль
Вакуоль (заполнена клеточным соком).
Состоит из мембран, хлорофилла, ксантофилла, каротиноидов и ДНК.
Функции вакуоли:
Регулирует астматическое давление клетки;
Накопление питательных веществ и продуктов жизнедеятельности (воды и сахара);
39 слайд
Клеточный центр (центриоли)
Центриоли – главная часть клеточного центра, каждая центриоль образована девятью тройными микро трубочками, формирующийся полый цилиндр…
(расположен внутри ядра).
Функции клеточного центра:
Деление клетки;
Центриоли в клетке определяют и формируют полюса деления;
Клеточного центра у большинства растений нет.
40 слайд
Органеллы движения
Органеллы движения, реснички, жгутики, ложноножки (есть у всех организмов, кроме высших растений).
Функции органелл движения:
Перемещение клеток;
Формирование потоков жидкости у поверхности клеток;
41 слайд
Микротрубочки и микрофиламенты
Состав:
Белковые субъединицы, образующие длинные тонкие структуры, образующие внутренний скелет клетки, помогающий сохранять ее форму.
Функции микротрубочек и микрофиламентов:
Образование цитоскелета, базальных телец;
Образование центриолей, жгутиков, ресничек;
Обеспечивает внутриклеточное движение (митохондрий).
42 слайд
Пластиды - лейкопласты
Бесцветные пластиды. Находятся в частях растений, лишенных зеленой окраски. В тканях зародыша, конусах нарастания в стебле.
1) Протеинопласты (накопление запасных белков;
2) Элайопласты (накапливают липиды);
3) Олеопласты(синтезируют жиры);
Функции лейкопластов:
Запасание питательных веществ;
Синтез запасных продуктов в первую очередь крахмала, реже белков, жиров; запасание питательных веществ в виде крахмальных зерен.
Лейкопласты, накапливающие крахмал, называются амилопластами
43 слайд
Хлоропласты
Зеленые пластиды двумембранные структуры продолговатой формы, напоминающие двояковыпуклую линзу;
Внутри заполнены стромой (тело хлоропласта состоит из бесцветной белково-липоидной массы.
Внутри стромы располагаются граны (образованы из мембранных структур телокоидов (пузырьки или пластинки)). В строме находятся: ДНК, РНК, рибосомы, крахмальные зерна, структуры липидной природы.
44 слайд
Состав и функции хлоропластов
Состав:
75% воды, 50% белок, 33% липидов, 5%-10%хлорофил. 1%-2%каратиноида;
хлорофилл:
“a” С55Н72O5N4Mg; “b” C55H70O6N4Mg
“с”, “d” обнаружены Компаретти
Функции :
Фотосинтез;
Синтез углеводов.
На мембранах телокоидов идут фазы в строме темновой фазы.
45 слайд
Хромопласты
Красные, желтые, оранжевые пластиды) пигменты каратиноиды и ксантофилл;
Имеются переходные формы от хлоропластов к этому типу хромопластов – хлорохромопласты, у которых сохраняется небольшое число мелких гран и межгранные тилакоиды (плоские мешочки) и одновременно наблюдается образование большого числа крупных пластоголобул.
Функции хромопластов:
Придает окраску плодам, листьями, лепесткам цветков;
Запасание питательных веществ;
46 слайд
Выводы:
Все живые организмы состоят из клеток.
Клетка – это один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живой материи.
Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.
47 слайд
Список использованных источников
«Биология» – Москва «Высшая школа» 1975г.
«Биология и Зоология – энциклопедия» СД диск, 2 редакция.
. Биология «Человек», 9 класс - Москва «Дрофа» 2001г.
Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. «Эволюция органического мира» - Москва 1991 г.
Горский А.А. «Как устроен микромир» – М.: Терра, 1995 г.
Готовимся к экзамену по биологии – Москва 2000г.
Гришков С.П. «Занимательная биология. » - М.: Недра, 1997 г.
Кулинич Л.Я., справочник по биологии - Москва 1995 г.
«Общая биология» Учеб. Для 10 – 11 кл. сред. шк / М.: Просвещение 91.
«Общая биология», №3 изд. Москва, издательство МГУ, 1995 г. е.
Одум Ю. «Основы цитологии» – М.: Мир, 1975 г.
Популярная медицинская энциклопедия. Гл. ред. П58 Петровский Б.В. в 1 том Ченцов Ю.С.
Ящур. – М.: «Советская Энциклопедия», 1993 г.
Картинки взяты из интернета: yandex.ru
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ 3. Инструктивная карта для учащихся.doc
ТЕМА УРОКА «Основные закономерности существования живого»
Инструктивная карта для учащихся 9 классов
|
Содержание |
Деятельность учащихся |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
План лекции: 1. Определение понятия «жизни» 2. Основные параметры, характеризующие живое 3. Уровни организации жизни 4. Клетка – как элементарная единица живого, ее целостность и дискретность |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЛЕКЦИЯ №1 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
I. Изучение нового материала |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
1. Жизнь – это ….? ЖИЗНЬ - одна из форм существования материи, закономерно возникающая при определенных условиях в процессе ее развития. Организмы отличаются от неживых объектов обменом веществ, раздражимостью, способностью к размножению, росту, развитию, активной регуляции своего состава и функций, к различным формам движения, приспособляемостью к среде и т. п. Ученые полагают, что жизнь возникла путем абиогенеза. Ø Энгельс Ф. Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования заключается по своему существу в постоянном обновлении их химических составных частей путем питания и выделения. Ø Опарин А. И., академик Жизнь это особая, качественно отличная от неорганического мира форма движения материи, и организмам присущи особые, специфически биологические свойства и закономерности, не сводимые только к законам, царящим в неорганической природе. Ø Волъкенштейн М.В., академик Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из полимеров - белков и нуклеиновых кислот. Ø Энгельгардт В.А., 1976 Жизнь - это, прежде всего, система систем, в которой отчетливо выражено не параллельное, а последовательное сочетание. Тем самым создается предпосылка для организации этой последовательности по принципу иерархической соподчиненности. Ø Академик Н.П.Дубинин Жизнь - это непрерывный в пространстве и времени поток, в котором преобразуются вещество, энергия и информация.
|
1. Из предложенных определений выбрать ключевые слова, характеризующие – жизнь. 2. Дать четкие параметры, характеризующие универсальность
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
2. Основные параметры живого Схеме 1
Единство частей и целого
3. Уровни, характеризующие живое
|
Работая со схемой №1, привести свои примеры характеризующие каждый уровень
Работая с таблицей №1, приведите примеры по каждому уровню |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.Клетка __________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________
Вывод: клетка – _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________
Рис 1 Животная клетка
КЛЕТКА – наилучший живой объект на котором хорошо представлены системы характеризующие живое с его целостностью и дискретностью
4.1. Клетка как единое целое состоит из основных частей СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
_____________ _________ ___________
|
Разбор клетки, используя рисунки учебника стр. 126, рис. 67, изображения «3» и схемы «1» на экране диапроектора
Самостоятельная работа Рассматривая строение клетки, сравнить растительную и животную клетку. Сделать вывод
1. Выделите главные компоненты клетки, заострив внимание на структуре и функциях ядра 2. Дать определение структуре, свойствам и функциям на примере ядра |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.2. Характеристика каждой части структуры (клетки) Таблица 2
|
В процессе лекции заполнить таблицу №2 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЛЕКЦИЯ №2 продолжение темы «Основные закономерности существования живого» 3. Подробный разбор строения и значения ядра Главный тезис лекции ЯДРО КАК СИСТЕМА И ПОДСИСТЕМА КЛЕТКИ. Целостность и дискретность любой системы, взаимосвязь дискретных единиц между собой для выполнения функции целого. ЯДРО (клеточное ядро), в биологии — обязательная часть клетки у многих одноклеточных и всех многоклеточных организмов. Размеры от 1 мкм (у некоторых простейших) до 1 мм (в яйцах некоторых рыб и земноводных). Все организмы нашей биосферы как одноклеточные, так и многоклеточные, подразделяются на эукариот— их клетки содержат ядро, и прокариот, клетки которых не имеют морфологически оформленного ядра. Термин «ядро» (лат. nucleus) впервые применил Р. Броун в 1833 году, когда описывал шарообразные структуры, наблюдаемые им в клетках растений.
Ядерная оболочка Внутреннее пространство клеточного ядра отделено от цитоплазмы ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран. Мембраны оболочки ядра сходны по строению с другими мембранными компонентами клетки и построены по тому же принципу: это тонкие липопротеидные пленки, состоящие из двойного слоя липидных молекул, в который встроены молекулы белков. Пространство между внутренней и внешней ядерными мембранами называется перинуклеарным. На поверхности внешней ядерной мембраны обычно располагается большое количество рибосом, и иногда удается наблюдать непосредственный переход этой мембраны в систему каналов гранулярной эндоплазматической сети клетки. Внутренняя ядерная мембрана связана с тонким волокнистым белковым слоем — ядерной ламиной, состоящей из белков ламинов. Густая сеть фибрилл ядерной ламины способна обеспечить целостность ядра, даже после растворения липидных мембран оболочки ядра в эксперименте. С внутренней стороны к ламине крепятся петли хроматина, заполняющего ядро. Ядерная оболочка имеет отверстия диаметром около 90 нм, образующиеся за счет слияния внешней и внутренней ядерных мембран. Такие отверстия в оболочке ядра окружены сложными белковыми структурами, получившими название комплекса ядерной поры. Восемь белковых субъединиц, входящих в состав ядерной поры, располагаются вокруг перфорации ядерной оболочки в виде колец, диаметром около120 нм, наблюдаемых в электронный микроскоп с обеих сторон ядерной оболочки. Белковые субъединицы комплекса поры имеют выросты, направленные к центру поры, где иногда видна «центральная гранула» диаметром 10-40 нм. Размер ядерных пор и их структура стандартны для всех клеток эукариот. Число ядерных пор зависит от метаболической активности клеток: чем выше уровень синтетических процессов в клетке, тем больше пор на единицу площади поверхности клеточного ядра. В процессе ядерно-цитоплазматического транспорта ядерные поры функционируют как некое молекулярное сито, пропуская ионы и мелкие молекулы (сахара, нуклеотиды, АТФ и др.) пассивно, по градиенту концентрации, и осуществляя активный избирательный транспорт крупных молекул белков и рибонуклеопротеидов, то есть комплексов рибонуклеиновых кислот (РНК) с белками. Так, например, белки, транспортируемые в ядро из цитоплазмы, где они синтезируются, должны иметь определенные последовательности примерно из 50 аминокислот, (т. наз. NLS последовательности), «узнаваемые» комплексом ядерной поры. В этом случае комплекс ядерной поры, затрачивая энергию в виде АТФ, активно транслоцирует белок из цитоплазмы в ядро. Хроматин Клеточное ядро является вместилищем практически всей генетической информации клетки, поэтому основное содержимое клеточного ядра — это хроматин: комплекс дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и различных белков. В ядре и, особенно, в митотических хромосомах, ДНК хроматина многократно свернута, упакована особым образом для достижения высокой степени компактизации. Ведь все длинные нити ДНК, общая длина которых составляет, например, у человека около 164 см, необходимо уложить в клеточное ядро, диаметр которого всего несколько микрометров. Эта задача решается последовательной упаковкой ДНК в хроматине с помощью специальных белков. Основная масса белков хроматина — это белки гистоны, входящие в состав глобулярных субъединиц хроматина, называемых нуклеосомами. Всего существует 5 видов белков гистонов. Нуклеосома представляет собой цилиндрическую частицу, состоящую из 8 молекул гистонов, диаметром около 10 нм, на которую «намотано» чуть менее двух витков нити молекулы ДНК. В электронном микроскопе такой искусственно деконденсированный хроматин выглядит как «бусины на нитке». В живом ядре клетки нуклеосомы плотно объединены между собой с помощью еще одного линкерного гистонового белка, образуя так называемую элементарную хроматиновую фибриллу, диаметром 30 нм. Другие белки, негистоновой природы, входящие в состав хроматина обеспечивают дальнейшую компактизацию, т. е. укладку, фибрилл хроматина, которая достигает своих максимальнах значений при делении клетки в митотических или мейотических хромосомах. В ядре клетки хроматин присутствует как в виде плотного конденсированного хроматина, в котором 30 нм элементарные фибриллы упакованы плотно, так и в виде гомогенного диффузного хроматина. Количественное соотношение этих двух видов хроматина зависит от характера метаболической активности клетки, степени ее дифференцированности. Так, например, ядра эритроцитов птиц, в которых не происходит активных процессов репликации и транскрипции, содержат практически только плотный конденсированный хроматин. Некоторая часть хроматина сохраняет свое компактное, конденсированное состояние в течение всего клеточного цикла — такой хроматин называется гетерохроматином и отличается от эухроматина рядом свойств.
Репликация и транскрипция Клетки эукариот содержат обычно несколько хромосом (от двух до нескольких сотен), которые теряют в ядре (в интерфазе, т. е. между митотическоми делениями) клетки свою компактную форму, разрыхляются и заполняют объем ядра в виде хроматина. Несмотря на деконденсированное состояние, каждая хромосома занимает в ядре строго определенное положение и связана с ядерной оболочкой посредством ламины. Строго закреплены на внутренней поверхности оболочки ядра такие структуры хромосом, как центромеры и теломеры. На определенной стадии жизненного цикла клетки, в синтетическом периоде, происходит репликация, т. е. удвоение всей ДНК ядра, и хроматина становится в два раза больше. Белки, необходимые для этого процесса, поступают, конечно, из цитоплазмы через ядерные поры. Таким образом, клетка готовится к предстоящему клеточному делению — митозу, когда общее количество ДНК в ядре вернется к первоначальному уровню. Реализация генетической информации, заключенной в ДНК в виде генов, начинается с транскрипции, т. е. с синтеза информационных РНК (и-РНК) — точных копий генов, по которым затем будут строиться в цитоплазме на рибосомах белки. Этот процесс проходит в различных точках в обьеме ядра, морфологически ничем не отличающихся от окружающего хроматина. Чаще всего удается наблюдать транскрипцию диффузного, т.е. деконденсированного хроматина. Кроме хроматина, составляющего хромосомы, в ядрах эукариот обычно содержится одно или несколько ядрышек. Это плотные структуры, не имеющие собственной оболочки и представляющие собой скопления молекул другого типа РНК — рибосомной РНК (р-РНК) в комплексе с белками. Такие комплексы называют рибонуклеопротеидами (РНП). Ядрышки имеют стандартную морфологию и образуются в ядре после деления клетки вокруг постояннодействующих точек активного синтеза рибосомной РНК. Гены рибосомной РНК, в отличие от большинства других генов, кодирующих белки, содержатся в геноме в виде многочисленных копий. Эти копии, расположенные в молекуле ДНК тандемно, т. е. друг за другом, располагаются в определенных районах нескольких хромосом генома. Такие районы хромосом называют ядрышковыми организаторами. Морфологически в ядрышке с помощью электронного микроскопа можно выделить следующие 3 зоны: гомогенные компактные фибриллярные центры, содержащие ДНК ядрышковых организаторов; плотный фибриллярный компонент вокруг них, где идет транскрипция генов рибосомной РНК и массивный гранулярный компонент ядрышка, состоящий из частиц РНП — будущих рибосом. Эти гранулы РНП, образующиеся в ядрышке, транспортируются в цитоплазму и образуют рибосомы, осуществляющие синтез всех белков клетки. Третий основной тип клеточных РНК — мелкие транспортные РНК — транскрибируются в различных участках ядра и выходят в цитоплазму через ядерные поры. Там они, как известно, обеспечивают транспортировку аминокислот к рибосомам в процессе синтеза белков.
Ядерный белковый матрикс Для осуществления процессов репликации, транскрипции, а также поддержания определенного положения хромосом в обьеме ядра существуют каркасные белковые структуры, называемае ядерным белковым матриксом. Такой матрикс состоит, по крайней мере из трех морфологических компонентов: периферического фиброзного слоя- ламины; внутреннего, или интерхроматинового матрикса ядра и матрикса ядрышка. Наблюдения показывают, что компоненты ядерного матрикса — это не жесткие застывшие структуры, они динамичны и могут сильно видоизменяться в зависимости от функциональных особенностей ядер. Показано, что белковый матрикс имеет множество точек прочного связывания с ДНК ядра, которая, в свою очередь, имеет специальные последовательности нуклеотидов, необходимые для этого.
Схеме 2
ЯДРО – управляет и регулирует всеми процессами жизнедеятельности клетки Таблица 3
Ядро — важнейшая составная часть клетки грибов, растений и животных. Клеточное ядро содержит ДНК, т. е. гены, и благодаря этому выполняет две главные функции: 1) хранение и воспроизведение генетической информации 2) регуляцию процессов обмена веществ, протекающих в клетке. Безъядерная клетка не может долго существовать, и ядро тоже не способно к самостоятельному существованию, поэтому цитоплазма и ядро образуют взаимозависимую систему. Как правило, клетки содержат одно ядро. Нередко можно наблюдать 2—3 ядра в одной клетке, например в клетках печени. Известны и многоядерные клетки, причем число ядер может достигать нескольких десятков. Форма ядра зависит большей частью от формы клетки, она может быть и совершенно неправильной. Ядро окружено оболочкой, которая состоит из двух мембран. Наружная ядерная мембрана со стороны, обращенной в цитоплазму, покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая. Ядерная оболочка — часть мембранной системы клетки. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети, образуя единую систему сообщающихся каналов. Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями. Во-первых, ядерная оболочка пронизана многочисленными порами, через которые происходит обмен молекулами между ядром и цитоплазмой. Во-вторых, вещества могут попадать из ядра в цитоплазму и обратно путем отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки (рис. 2).
1 — перемещение веществ через поры ядерной оболочки, 2 — впячивание цитоплазмы внутрь ядра, 3 — выпячивание ядерной оболочки в цитоплазму, 4 — продолжение мембран ядерной оболочки в каналы эндоплазматической сети, 5 — часть каналов открывается в окружающую (внеклеточную) среду
Несмотря на активный обмен между ядром и цитоплазмой, ядерная оболочка отграничивает ядерное содержимое от цитоплазмы, обеспечивая тем самым различия в их химическом составе. Это необходимо для нормального функционирования ядерных структур. Содержимое ядра представляет собой ядерный сок в гелеобразном состоянии, в котором располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. В живой клетке ядерный сок выглядит бесструктурной массой, заполняющей промежутки между структурами ядра. В состав ядерного сока входят различные белки (в том числе большинство ферментов ядра), свободные нуклеотиды, аминокислоты, а также продукты жизнедеятельности ядрышка и хроматина, транспортируемые затем из ядра в цитоплазму. Хроматином (от греч. хрома — окраска, цвет) называют глыбки, гранулы и сетевидные структуры ядра, интенсивно окрашивающиеся некоторыми красителями и отличающиеся по форме от ядрышка. Хроматин состоит из ДНК и белков и представляет собой спирализованные и уплотненные участки хромосом. Спирализованные участки хромосом в генетическом отношении неактивны. Свою специфическую функцию — передачу генетической информации — могут осуществлять только деспирализованные — раскрученные участки хромосом, которые в силу своей малой толщины не видны в световой микроскоп. В делящихся клетках все хромосомы сильно спирализуются, укорачиваются и приобретают компактные размеры и форму. Форма хромосом зависит от положения так называемой первичной перетяжки, или центромеры, — области, к которой во время деления клетки (митоза) прикрепляются нити веретена деления. Центромера делит хромосому на два плеча, которые могут быть одинаковой или разной длины . Число хромосом не зависит от уровня организации вида и не всегда указывает на его родственные связи: количество их может быть одинаковым у представителей очень далеких друг от друга систематических групп — и может сильно различаться у близких по происхождению видов. Например, у таких разных организмов, как шимпанзе, таракан и перец, диплоидное число хромосом одинаково и равно 48; у человека — 46 хромосом, а у гораздо проще устроенного сазана — 104. Таким образом, характеристика хромосомного набора в целом видоспецифична, т. е. свойственна только одному какому-то виду организмов растений или животных. Совокупность количественных (число и размеры) и качественных (форма) признаков хромосомного набора соматической клетки называют кариотипом Число хромосом в кариотипе большинства видов живых организмов четное. Это объясняется тем, что в каждой соматической клетке находятся две одинаковые по форме и размеру хромосомы: одна — из отцовского организма, вторая — из материнского. Хромосомы, одинаковые по форме и размеру и несущие одинаковые гены, называют гомологичными. Хромосомный набор соматической клетки, в котором каждая хромосома имеет себе пару, носит название двойного (или диплоидного) и обозначается 2л. Количество ДНК, соответствующее диплоидному набору хромосом, обозначают 2с. Из каждой пары гомологичных хромосом в половые клетки попадает только одна, и поэтому хромосомный набор гамет называют одинарным (или гаплоидным). После завершения деления клетки хромосомы деспирализуются и в ядрах образовавшихся дочерних клеток снова становятся видимыми только тонкая сеточка и глыбки хроматина. Третья характерная для ядра клетки структура — ядрышко. Оно представляет собой плотное тельце, погруженное в ядерный сок. Ядрышки есть только в неделящихся ядрах, во время митоза они исчезают, а после завершения деления возникают вновь. Ядрышко не является самостоятельной структурой ядра. Оно образуется вокруг участка хромосомы, в котором закодирована структура рибосомальной РНК (рРНК). В нем содержится большое число молекул рРНК. Кроме накопления рРНК, в ядрышке происходит формирование рибосом, которые потом перемещаются в цитоплазму. Таким образом, ядрышко — это скопление рРНК и рибосом на разных этапах формирования.
|
Повторить пройденный материал Лекции №1 по таблице №2, остановиться на строении и функциях ядра, ядерной оболочки, хроматине, репликации и транскрипции, ядерном белковом матриксе Главный тезис лекции записать в тетради «ЯДРО КАК СИСТЕМА И ПОДСИСТЕМА КЛЕТКИ. Целостность и дискретность любой системы, взаимосвязь дискретных единиц между собой для выполнения функции целого».
Следя за текстом, подчеркните новые понятия, по окончании рассказа учителя называть главные функции органоидов.
Запись в инструктивной карте.
Запись в инструктивной карте.
Запись в инструктивной карте.
Совместно с учителем оформите в тетради схему №2, сделать обобщение по значению ядра в клетки
Оформить в тетради таблицу №3, на основе полученных знаний сделать обобщение, что не только клетка – система, но и ядро
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Итак, «Жизнь – это макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ, тщательно регулируемый поток энергии, - являет собой распространяющийся центр упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной» А.А.Ляпунов |
На данном высказывании, обобщите урок, обсудите степень достижения цели, поставленной вначале. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Домашнее задание На примере данного алгоритма, составить схему на каждый органоид (схема 3):
1. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ МАТРИКС 2. ПЛАСТИДЫ (ЛЕЙКОПЛАСТЫ, ХРОМОПЛАСТЫ, ХЛОРОПЛАСТЫ) 3. ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ 4. ЯДРО 5. ЛИЗОСОМЫ 6. КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР 7. КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ 8. ЯДРЫШКО 9. МИТОХОНДРИИ 10. ВАКУОЛИ 11. РИБОСОМЫ 12. ЦИТОСКЕЛЕТ 13.
Схема 3
|
Для выполнения домашнего задания используйте схему №3 |
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Выбранный для просмотра документ Сведения об авторе.doc
Скачать материал "Открытый урок «Основные закономерности существования живого»"
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
«Основные закономерности существования живого»
1.Место урока в теме. Урок находится в начале изучения темы «Изучение о клетке», поэтому по дидактическим целям его можно классифицировать как вводный.
2.Вид урока определен как урок – лекция. Вид лекции – лекция - информация
3.При постановке задач для учителя я ориентировалась на основные принципы развивающего обучения, основную цель биологического образования – создание условий для становления научного мировоззрения учащихся. Кроме того, большое внимание уделялось основной развивающей задаче – развитие системности мышления учащихся при изучении данной темы.
4.При выборе вида лекции и методов проведения урока наиболее целесообразной показалась лекция – информация, которая ориентирована на изложение и объяснение старшеклассникам научной информации, подлежащей осмыслению и запоминанию.
Кроме того, материал по теме был дан по принципу опережения, с целью осуществления системы контроля на последующих уроках и дальнейших темах, что содействует становлению системного мышления.
5.Лекция рассчитана на 2 часа учебного времени и включает следующие приемы: рассказ, эвристическая беседа, демонстрация наглядного материала, материалов презентации, таблиц, схем.
6.Особое место в организации урока занимает инструктивная карта для учащихся, которая выдается каждому из них. В карте отражен основной теоретический материал лекции, а также представлены незаконченные схемы, таблицы, определения, которые учащиеся заполняют в процессе прослушивания учителя, а также отвечают на вопросы с помощью этого текста, следят за текстом, выполняя работу с терминологическим аппаратом.
Такой прием использования дидактической карточки применен в связи с тем, что материал темы объемен, будет использован в течение всего учебного года при осуществлении системы контроля. Кроме того, логика т объем материала лекции отличается от таковых в школьном учебнике, по причине акцентирования внимания автора урока на развитие системного мышления школьников на уроке, при изучении темы «Клетка» в курсе «Общей биологии».
6 665 126 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Волосач Татьяна Николаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Мини-курс
2 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.